Summary:随着科学技术的发展,我国的水利水电工程建设有了很大进展,在水利
水电工程中,高压喷射灌浆技术发挥着重要的作用。目前,高压喷射灌浆技术在水
利水电施工中的应用已经全面展开,但是任旧存在着一些工艺问题亟待解决。对此,
本文首先分析高喷灌浆技术原理,其次探讨水利水电工程中高压喷射灌浆技术,从
水利工程在投入到正常的使用中一段时间后,因为地质扰动或年久失修,坝基、坝体等部位容
易出现不同程度的裂隙,除了会发生渗漏问题外,有可能引起溃坝事故。因此,
对于病险坝要及时开展防渗加固处理,目前常用的处理技术有多种,高压喷射灌浆
技术具有施工操作较为简便、防渗加固效果良好等一系列优势,在水利工程病险坝
处理中应用比较广泛。实施工程人员在应用这一技术时,应重点加强钻孔环节、制浆环
节和高压喷射环节的质量控制。通过采取精细化的技术管控措施,才能进一步提升
钻机注浆管的喷嘴以20~40MPa的压力将浆液喷射而出,在高速喷射作用下,以强
有力的射流冲击土层,使其发生剥落,剩余土颗粒在离心力、重力等多方面的作用
下也将剥落,产生的松散土粒与喷射的浆液充分混合,在浆液的固结作用下,构成
完整的、稳定的固结体。在高喷灌浆施工中,钻杆在旋转的同时同步提升,有利于
浆液与土体的均匀混合,固结成型后的结构体呈圆柱状,此类桩体结构在加固地基
方面有突出的作用。这种技术施工相对容易,原料丰富,价格低且耐用性很强,
高压喷射灌浆技术在水利水电工程中的运用,涉及到浆体的制作与选取。客观角度
来讲,浆体是否达标,直觉决定着工程的最终效果,影响着加固质量。研究建议,
施工人需要根据工程的需求确定原材料,一方面,在实际施工之前,可依据工程
的实施需求与标准,去定制浆体材料,在浆体材料确定后,进行浆体的制作,连续
7d维持立方体模型。另一方面,若选用水泥作为浆液,则需要采用三管法施工,
30MPa~50MPa的超高压水流。同时,在浆液喷射过程中,对被灌地层的凝结体进
行实时检测,依据浆体喷射后的凝结效果,实现水流压力的调整,保证水流周围环
绕着从外喷嘴中喷射出的压力为0.7MPa~0.8MPa的园状圆状气流,同轴喷射的水
浆液按照水泥∶膨润土∶水=0.7∶0.3∶1.1的比例配制。确定该配合比后,还要
对各类物料的质量做严格检查。每一批次的42.5普通硅酸盐水泥应提供出厂化验
报告,并且在水泥进场后做好防潮处理,避免结块影响正常使用。钙质膨润土的分散性
良好,制浆用水保证干净。干料严格按照配比进行称重,然后将水泥与膨润土充分
混合后再加入水搅拌,制作得到浆液。搅拌时间控制在8~10min,以保证浆液均
匀、无明显颗粒为宜。最长搅拌时间不允许超出12min,防止离析。浆液制备完毕后
喷射台车就位,安排浆、气试喷,若喷射量、喷射压力各项参数均达到一定的要求,将喷
射管下放至设计深度,开始正式喷射。若在喷射过程中出现喷嘴堵塞、压力过高等
异常状况,随即暂停喷射,将喷浆管拔出,分析原因并处理。在喷射浆液的材料选
择方面,以P·O32.5普通硅酸盐水泥为宜,0.08mm方孔筛余量≤5%。水泥进场时,
安排质量检验,确认无误后入场,采取防雨、防潮等相关保护措施。浆液拌和采用
洁净度较高的水,严格依据设计配合比控制水泥、水的用量,充分搅拌,得到均匀
性较好的浆液。制浆期间,加强对浆液比重的检测与数据记录,用高速搅拌机连续
在水利水电工程中,喷注注浆技术的主要技术有3种:一种是摆喷灌浆法,第二种
是旋喷灌浆法,第三种是混合喷灌浆法。在工程实践中,能结合现场的具体情况
和需要,对其进行高压喷注浆。该项目结合实际需要,主要是采用旋喷灌浆法。注浆
管下至设计位置后,在桩底部边旋转边喷射,达到预定的喷射压力、喷浆量后再边
旋转、边提升、边喷射。旋喷注浆后,水份很快向桩体的底部和四周渗透,水泥土
浆靠自重作用不断的往下沉,因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液,同时用振捣
棒上下振捣,直至填满。采用高压喷射形式的灌浆施工做相关操作,可以对已完工的
基础和结构建筑进行相对有效的穿透施工,进而达到对工程的加固作用。高压灌浆喷射
实施工程技术的主要优点有4个:①高压灌浆喷射施工技术在施工全过程中占用的施工
面积要少;②其既能保证建筑物的正常结构完整的情况下做加固,又能保证工程
的安全;③采用高压灌浆喷射实施工程技术进行灌浆作业,施工时的灵活性比较强;④
采用高压灌浆喷射实施工程技术进行注浆具有较好的可操作性。另外,值得强调的是,
与常规的灌浆工艺相比,采用高压灌浆喷射实施工程技术可以在各种性质的工程中得到
更好的应用,特别是在含水率很低的情况下。与常规的深层形式的搅拌灌浆技术相
对于现场施工中遇到的一些特殊情况,也要求实施工程人员能够给予妥善处理,从而保
证病险坝的防渗加固达到理想效果。本次施工中对于特殊情况采取了以下处理措施。
①灌浆期间遇到进浆、回浆比重不符合,甚至是无回浆,需要调整设备参数,减慢
提升速度,等到回浆量及进出浆比例回到正常状态后,再调回原参数进行作业。②单孔
灌浆要求一次性完成,因特殊情况导致灌浆中断的,需要尽快复喷。同时复喷时要
求新旧两端浆液的搭接长度不小于0.5m,以提高加固效果。③如果灌浆期间发
为了保证高喷固结体质量,在工程建设中要重视对其进行一定的检测,确保其施工
的质量符合相关规定。如有质量上的问题,应由实施工程人员仔细分析原因并有明确的目的性地进行处
浆液喷射完成后,安排静压充填灌浆作业,保证桩体固结后其桩顶标高达到要求。
综上所述,高压喷射灌浆技术在水利水电工程中的应用优势显著,整体上可总结为:
发挥着冲切掺搅作用、开场置换作用、挤压渗透作用、位移握裹作用等等。由于高
压喷射灌浆技术在水利水电工程项目施工中作用机理是通过高压喷射的方式,将水泥浆
注入到被灌体中,在压力的作用下,促进了水泥浆与底层土砂的结合,进而达到加
固防渗目的。总的来看,目前高压喷射灌浆技术在水利水电工程中应用主要容易出
现停电故障、机械故障及人的因素的问题。对此,通过采取依据工程确定原材料、
配合使用好定位技术、合理选择高压喷射的形式、持续跟踪与监督施工流程的策略,
给予施工难题的解决,从而发挥出高压喷射灌浆技术的原本作用,提高水利水电加
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